宁夏中宁枸杞地的土壤重金属元素污染模糊分析

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1、宁夏中宁枸杞地的土壤重金属元素污染模糊分析I摘要j通过对宁a回族自治区中宁县舟塔乡万亩无公害枸杞示范园的土壤中汞、砷、铅、镉、铬、铜等熏金属离子含量进行检测，采用模糊数学综合评价模型对上壤重金属污染进行评价，结果表明，枸杞示范闶的重金属含景较少，土壤环境质s为一级，属于安全、清洁水平，符合无公害枸杞产地的环境耍求。［关键词］重金属污染：模糊数学；枸杞示范园土壤是人类生存和发展最基本的自然资源之一。土壤的重金属污染会影响土壤的正常功能，从而对人类和环境产生威胁。随着工农业和城市化的快速发展，工业“三废”、农药、化肥的过U:使用以及城市生活垃圾的大w:排放，导致土壤受

2、到不同程度的重金属污染，对人类健康和环境安全产生了严重影响。因此，对土壤重金属污染进行评价具有十分重要的意义。中宁县位于宁夏回族自治区中部、宁夏平原南端，地处黄河两岸，属北温带大陆性季风气候区。中宁县是枸杞的发源地，有”中国枸杞之乡"的美誉。但是，随着巾宁县铝镁合金及、碳素、铝板稀土彩钢、和铁锰加工业的快速发展，土壤的重金属污染越来越严重。巾于土壤重金属污染直接关系到枸杞的质:k,因此，对屮宁枸杞地土壤重金属综合污染进行评价具有十分重要的意义。本文通过对宁族自治区中宁县舟塔乡万亩无公害枸杞示范园的土壤环境中重金属离子汞、砷、铅、镉、铬、铜的含量进行检测，以《国家土

3、壤环境质量标准》(GB15618-1995)力评价标准，釆用模糊数学模型对土壤重金属综合污染进行评价。1.材料1.1样品的采集和分析为确保对中宁县枸杞地土壤重金属研究具有科学性和代表性，利用GPS定位，采样地点选择在中宁县舟塔乡万亩无公害枸杞示范园，考虑到土地利用状况和研究区内样品点分布的均匀性，在枸杞示范园内均匀分布120个点(见图1)。将各采样点的土壤混匀，采用四分法取约5()()g土样，将混合土样风干、剔除杂质后，研磨过20目和60目筛，经混酸消解后测定重金属元素Hg、As、Pb、Cd、Cr、Cu的含量，测试仪器为ICP-MS，实验及测试过程加入空白样、平行

4、样及国家标准物质进行质量分析控制。图1:中宁枸杞地采样点分布图2.评价标准与方法2.1评价标准采川黄河灌区平原土壤重金属元素含量为背景值，同时结合国家土壤环境质量标准（GB15618—1995）作为准，即按照土壤环境质量划分为三类：I类适用于国家规定的自然保护区、集屮式生活饮用水源地、牧场、茶园以及其•他保护地区的土壤，土壤质量基本与自然背景一致。II类适用于一般农田蔬菜地、牧场、茶园、果园等土壤，土壤质ft基本上不对植物和环境造成危害和污染。III类适用于林地土壤及污染物容量较大的高背景值土壤以及矿产附近等地的农FT1土壤（蔬菜除外），土壤质量基本不会对植物和环

5、境造成危害和污染m。2.2评价方法2.2.1模糊关系矩阵及评价因子隶属度的建立己知因子集为U2，...Un）,U,U2,...Un为参与评价的n个环境因子的数值。评价集VMV,，V2,...Vn},V,.V2,...Vn为与U相应的评价标准集［21。依据国家土壤环境质量标准（见表1）,表IW家上壤环境质量标准评价因子-级u然背蜞値二级（PH值）三级(PHfft)6.5<6.56.5-7.5>7.5Hg0.150.300.5011.50As1540302540Pb35150150150500Cd0.20.30.30.61.0Cr3515015()15()5(X)Cu

6、3550100100400确定土壤重金属影响因子集为:U={Hg，As，Pb，Cd，Cr，Cu}，V={-^S,二级，三级}。U是一个模糊向量，V是一个矩阵。在U和V都给定之后，各个污染因子与评价标准之间的模糊关系可以用模糊矩阵R来表达：rnM2…rlmr2ir22…r2mR=*••••••••••••,TnlTn2…表示第i种污染物的环境质M值，表示被评为第j级环境质fi的可能性，B

7、ji对j的隶属度13］。隶属度即土壤污染状况的模糊界线。依照国家土壤环境质:W:标准的值作为各个隶属度函数的拐点，用分段直线函数进行模拟，可得土壤重金属污染状况的隶属度函数。一般来

8、说，土壤重金属环境质量状况隶属度函数可用3个分段函数表示。重金属对一级、二级、三级土壤重金属环境质量的隶属度函数分别为［41:一级隶属函数：1xtbj二级隶属函数:1xzb{u{xi)=s(x;-bt)/(cz-b{)bi

9、不同单项评